От чего зависит цвет гортензии: полезное видео

Curious Chemistry Guides Цвета гортензии

Эта статья из выпуска

ноябрь-декабрь 2014 г.

Том 102, номер 6

стр. 444

DOI: 10.1511 / 2014.111.444

Один из самых популярных в мире декоративных цветов таит в себе букет биологических и биохимических сюрпризов.Знаковые соцветия гортензии Hydrangea macrophylla (гортензии с большими листьями) в форме «снежного кома» являются обычным продуктом садоводства на заднем дворе.

Многие другие близкородственные виды гортензий также известны своими обильными, эффектными и продолжительными цветками, что делает их популярными как для ландшафтного дизайна, так и для рынка срезанных цветов. И их популярность продолжает расти: каждый год в садовые каталоги добавляются новые сорта этих привлекательных растений. Гортензии распространены повсеместно, но они не такие, какими кажутся.

Во-первых, цветение гортензии — это не настоящий цветок, а соцветие : Чашелистики , или модифицированные листья составляют большую часть цветения и затмевают маленькие, почти незаметные плодородные цветочные части в центре.

Цвета цветков — вот что действительно выделяет гортензию: они варьируются от розового до синего, включая все оттенки лаванды, от фиолетового до пурпурного, а также от зеленого и белого. Интенсивность цвета варьируется от яркого до пастельного.В калейдоскопе возможных цветов гортензии заметно отсутствуют желтые и оранжевые цвета.

Цвета гортензии тоже не такие, какими кажутся; они не являются результатом использования различных пигментов, как в случае с цветами, такими как розы или тюльпаны. Они больше похожи на цвета лакмусовой бумаги, химически обработанных полосок, которые обычно используются для определения кислотности или щелочности растворов. На молекулярном уровне кислоты являются донаторами протонов (или ионов водорода), а основания — акцепторами протонов в химических реакциях.Когда окунают синюю лакмусовую бумагу в кислый раствор (pH <7, где pH - это мера концентрации ионов водорода), бумага становится красной, тогда как красная лакмусовая бумага становится синей в присутствии основного раствора (pH> 7).

Подобным образом цвет многих цветков гортензии действует как естественный индикатор pH почвы, в которой растет растение. Такие цветы имеют голубые чашелистики, когда куст растет в кислой почве, но развиваются красные или розовые чашелистики при выращивании на нейтральных или основных почвах.Цвет цветков гортензии показывает pH почвы, но его отличительные цвета противоположны цветам лакмусовой бумаги. Гортензия уникальна среди растений своей способностью указывать на кислотность почвы.

Благодаря этой особенности садоводы могут химически изменять цвет цветков гортензии с помощью почвенных добавок. На самом деле, цветение гортензии на одном кусте может быть разным, если корни растения пробуют почвы с разным pH. Существует множество домотканых рецептов для изменения розовых соцветий гортензии на голубые: поливание почвы уксусом или лимонным соком; мульчирование растения кофейной гущей, кожурой цитрусовых или хвоей; или закапывать ржавые гвозди, старые жестяные банки или медные монеты рядом с кустом.Все эти стратегии, как правило, делают почву более кислой и, в конечном итоге, превращают цвет цветка в синий.

Цвета гортензии, однако, оказываются еще более сложными. Кислотность почвы на самом деле не является основным химическим механизмом изменения цвета. Ответ еще глубже заключается в связи между составом почвы и цветом чашелистиков — связью, которая вдохновила наши постоянные исследования биохимии этих цветковых растений.

Цвет гортензии в конечном итоге зависит от наличия ионов алюминия (Al ³⁺ ) в почве.Роль алюминия была известна с 1940-х годов, но она не попала в основную садоводческую литературу примерно в последние два десятилетия, а точный механизм был определен только недавно. Ионы алюминия подвижны в кислой почве из-за доступности других ионов, с которыми они могут реагировать, которые могут попадать в гортензию к цветку, где они взаимодействуют с обычно красным пигментом. Но в нейтральной к основной почве ионы объединяются с ионами гидроксида (OH ^— ) с образованием неподвижного гидроксида алюминия Al (OH) ₃ .Следовательно, для воронения цветков гортензии нужны и ионы алюминия, и кислая почва. Лучшая почвенная добавка для воронения — та, которая способствует обоим, например коммерчески доступный сульфат алюминия, Al ₂ (SO ₄ ) ₃ . И наоборот, если кто-то хочет изменить цветение гортензии с синего цвета на цветущее красным, добавление извести (гидроксид кальция, Ca (OH) ₂ ) приведет к получению основной почвы и желаемому переходу цвета.

Однако такие навязанные изменения цвета с красного на синий или с синего на красный не происходят мгновенно; Часто требуется один или два вегетационных сезона, чтобы придать желаемый цвет кустарникам в своих цветниках.Производители гортензий с синими цветами должны регулярно поливать горшечную среду сульфатом алюминия, чтобы поддерживать необходимый уровень для достижения желаемой синей окраски (но они не могут поливать слишком часто, иначе избыток Al ³⁺ убьет растение).

Химический состав алюминия в почве определяет его различные свойства в кислых и основных условиях. В кислых почвах алюминий находится в так называемых координационных комплексах , с ионами Al ³⁺ в центре, окруженными связанными цепочками других молекул.Эти ионы алюминия могут перемещаться из почвы в растения. Но при pH от нейтрального до основного, алюминий осаждается в виде гидроксида алюминия, что делает его недоступным для включения в кустарник. Лаванда, пурпурный, фиалка и пурпурный цвет проявляются как цвета цветения при переходных значениях pH почвы, при этом ионы алюминия лишь частично доступны для корней гортензии.

При чрезвычайно высоких значениях pH или очень основных условиях, например, в гидропонных системах, где растения выращивают в питательной воде без почвы, ионы алюминия, такие как Al (OH) ₄ ^—, называемые ионами тетрагидроксиалюмината, становятся стабильными, поэтому они больше не осаждаются и снова доступны гортензии в виде ионов алюминия.Действительно, при таких чрезвычайно высоких значениях pH цветение гортензии становится синим незадолго до того, как растение умирает от чрезмерной основности, что вызывает повреждение клеток. С другой стороны, поскольку фосфат алюминия имеет ограниченную растворимость, также можно заблокировать доступность ионов алюминия даже в кислых почвах за счет использования удобрений с высоким содержанием фосфата.

Данные о содержании алюминия в чашелистике ( см. Рисунок выше ) показывают, что красные чашелистики практически не содержат алюминия. Но немного алюминия имеет большое значение для посинения налетов.При пороговом значении всего около 40 микрограммов алюминия на грамм свежего чашелистика гортензии чашелистики становятся синими, но они не становятся голубее с еще большим количеством алюминия. Промежуточные цвета чашелистиков от лавандового до пурпурного имеют содержание алюминия ниже этого порогового значения.

Таким образом, все дело в наличии ионов алюминия в почве для образования синей окраски чашелистиков при цветении гортензии, при этом pH почвы является необходимым фактором подвижности и доступности алюминия.

В других случаях, когда у растения есть цветок, который может быть разного цвета, это обычно происходит потому, что лежащие в основе пигменты также отличаются или изменяется пропорция его пигментов. Тем не менее, гортензия уникальна еще и тем, что цвет создается только одним пигментом, дельфинидин-3-глюкозидом (который относится к семейству антоцианов, той же группе, которая окрашивает листья в красный цвет осенью и придает цвет ягодам). Таким образом, лежащая в основе химическая система в некотором смысле относительно проста.

Цвет дельфинидин-3-глюкозида, как и других антоцианов, является функцией его молекулярной структуры, которая определяет, какие длины волн света он поглощает. Эти молекулы состоят из центральной трехкольцевой углеродной цепи с одним кислородным замещением, называемого катионом флавилия при низком pH, с которым связаны различные сахара. Антоцианин теряет один или несколько ионов водорода при изменении pH среды, что изменяет его спектры поглощения.

То, что происходит на уровне пигмента внутри клетки, на самом деле является еще одним доказательством того, что pH почвы не напрямую отвечает за изменение цвета, а скорее является индикатором наличия ионов алюминия.Внутренний pH клетки остается постоянным как для красных, так и для синих чашелистиков. Катион флавилия имеет красный цвет и стабилен при низком pH, что противоположно общему цвету цветения в кислых условиях. Но в нейтральных условиях он превращается в пурпурную форму того, что называется хиноидным основанием , что означает , что означает, что молекула потеряла ион водорода и перестроила свои двойные связи. При основных значениях pH образуется хиноидный основной анион с синей структурой при потере другого иона водорода и дальнейшей перегруппировке двойных связей в центральном дельфинидиновом компоненте пигмента.

С другой стороны, исследования показали, что есть способ стабилизировать этот синий хиноидный основной анион в кислой клеточной среде. Ионы алюминия образуют комплекс с обычно красным пигментом, как также показано на рисунке выше, для дельфиндин-3-глюкозида, что приводит к дополнительному посинению. И снова присутствие Al ³⁺ становится ключом к посинению чашелистиков гортензии — как на молекулярном уровне, так и в полевых условиях. Его присутствие устраняет необходимость в высоком уровне pH внутри клеток для создания синей структуры.

Чтобы установить точную природу комплекса Al ³⁺ с антоцианином, моя исследовательская группа провела исследования химического моделирования с использованием кислого этанола в качестве растворителя. (Антоцианы реагируют с водой с образованием желтоватых или бесцветных структур, называемых халконами , , которые химически не ведут себя так же, как пигменты, поэтому воду нельзя легко использовать в качестве растворителя.) Мы добавили хлорид алюминия, который разрушается. в кислых условиях на ионы алюминия до постоянной концентрации дельфинидина или дельфинидин-3-глюкозида.(Заместитель сахара в сердцевине дельфинидина не оказал заметного влияния на цвет. Мы также повторили этот эксперимент с прямым экстрактом гортензии с аналогичными результатами.)

На приведенном выше рисунке показана серия образцов, в которых постоянно увеличиваются количества Al ^{. 3+} добавляют к дельфинидину в растворителе. Цвет систематически меняется от красного к синему через различные оттенки пурпурного с увеличением Al ³⁺ . Когда-то синий цвет, интенсивность синих плато очень похожа на естественную систему; цвет не становится голубее даже с Al ³⁺ .Мы использовали тип спектроскопии , , который в данном случае возбуждает молекулы видимым светом высокой энергии, поэтому они поглощают длину волны, характерную для их структуры. Эти данные позволяют определить механизм образования комплекса Al ³⁺ с дельфинидином. Пик на длине волны около 620 нанометров характерен для синего хиноидного основного аниона, структуры, образующей комплекс с алюминием. По мере увеличения количества Al ³⁺ интенсивность этого пика (или количество комплекса) увеличивается, но, в конце концов, выходит на плато.

Второй найденный нами пик на меньшей длине волны характерен для катиона флавилия. По мере увеличения количества Al ³⁺ его интенсивность имеет тенденцию к уменьшению, но положение пика постоянно смещается в сторону более высоких длин волн, пока он тоже не достигнет постоянного значения, то есть исходный красный цвет катиона флавилия переходит в Синий цвет. Таким образом, мы обнаружили два вклада в посинение раствора: ранее признанное образование синего хиноидного основного аниона в комплексе с Al ³⁺ и устойчивый переход красного катиона флавилия в синий.

Чтобы получить полную картину комплекса Al ³⁺ -дельфинидин, мы задумались, почему катион флавилия также претерпел изменение цвета. Мы собрали другие соответствующие доказательства, показывающие, что только около половины доступных молекул дельфинидина будут образовывать комплексы (и создавать структуры синего хиноидного основного аниона) с Al ³⁺ , независимо от того, сколько последнего было добавлено. Очевидно, каждый механизм производит половину конечного синего продукта. Такое поведение часто характерно для укладки , , когда две молекулы располагаются одна на другой, как два ломтика хлеба, но оказывается, что происходит сложнее, чем простая стопка.

Хиноидный основной анион Al ³⁺ -дельфинидина составляет первичный синий комплекс. Вторая часть комплекса, приводящая к усиленному посинению, представляет собой укладку катиона флавилия на этот первичный комплекс. Катион флавилия и хиноидный основной анион удерживаются вместе не только за счет электростатического притяжения, возникающего из-за их противоположных зарядов, но также, поскольку их циклические структуры схожи, электронные орбитали молекул могут выстраиваться для дальнейшей стабилизации.Таким образом, мы создали как химический механизм, так и модель посинения.

Обратите внимание, что Al ³⁺ служит якорем для этого комплекса, вероятно, прикрепленным к фосфатной сети внутри клеток чашелистиков, а не как центральный ион для комплекса. Действительно, мы обнаружили, что ион алюминия не является материалом для формирования цвета, только для его стабилизации, так что замена этого металла другими металлическими комплексообразующими агентами не должна изменять цвет. Наши тесты показали, что скандий (Sc ³⁺ , обычный заменитель Al ³⁺ ), галлий (Ga ³⁺ , в том же периодическом семействе, что и Al ³⁺ ), олово, молибден, уран , и ионы других металлов ведут себя аналогично дельфинидину и образуют синие комплексы, хотя и не так эффективно, как Al ³⁺ .То есть химический механизм посинения был таким же, но эффективность конкретных ионов металла в создании полученного сложенного комплекса не была.

Другие исследователи дополнительно охарактеризовали комплекс Al ³⁺ -дельфинидин и показали, что сложенный в стопку катион флавилия смещен под углом по отношению к лежащему под ним хиноидному основному аниону. Естественно образующийся комплекс внутри клеточной среды чашелистиков гортензии дополнительно укладывается и стабилизируется с другими сопигментами в системе.Такие сопигменты, вероятно, уникальная смесь, которая существует в каждом сорте, немного неверно названы, потому что они служат только для стабилизации синего комплекса и не влияют на цвет. Но в результате получается комплекс, скорее всего, в форме винтовой спирали, а не простой стопки.

Ключевым этапом воронения чашелистиков гортензии является внесение Al ³⁺ в растение и транспортировка его к чашелистикам, но, как кажется, это тема гортензий, оказывается, что есть еще один шаг в процессе алюминиевый транспорт.Al ³⁺ подвижен в кислых почвенных условиях, и в ответ на его раздражение корни гортензии выделяют лимонную кислоту (C ₆ H ₈ O ₇ ). Следовательно, раствор цитрат-ионов (C ₆ H ₅ O ₇ ^3- ) ^{и лимонной кислоты образуется вокруг корней в относительных концентрациях, которые зависят от pH почвы. Затем Al 3+ образует стабильный комплекс с ионами цитрата, который абсорбируется корнями гортензии.Растение транспортирует Al 3+ в виде этого цитратного комплекса. Другие устойчивые к Al 3+ растения, такие как гречка и рожь, также выделяют простые органические кислоты для детоксикации алюминия. Фактически, такие стратегии становятся весьма важными при выращивании сельскохозяйственных культур, которые одновременно разводятся и генетически модифицированы для выживания в кислых почвах, богатых Al 3+ .}

Этот цитратный комплекс имеет решающее значение не только для включения Al ³⁺ в корни, но и для постоянной циркуляции Al ³⁺ по всему растению, как показано на рисунке справа.В чашелистиках гортензии фактически не содержится Al ³⁺ , поскольку все листья гортензии имеют примерно такую ​​же концентрацию Al ³⁺ , что и чашелистики (но только чашелистики имеют правильные пигменты для реакции с ионами). Такого поведения можно ожидать, поскольку чашелистики — это просто видоизмененные листья.

Фактически, можно изменить цвет гортензии, вообще не влияя на химический состав почвы. Нам удалось обойти необходимость ассимиляции Al ³⁺ через корни и последующего переноса в чашелистики, разработав спрей, который вводит Al ³⁺ непосредственно в чашелистики.Растворяя соответствующие количества Al ³⁺ в забуференном растворе цитрата и лимонной кислоты, мы изменили красные чашелистики на синие в течение нескольких дней, как показано на рисунке справа вверху. Этот результат является дополнительным доказательством того, что посинение зависит от присутствия Al ³⁺ в чашелистниках. Обратный спрей для замены синих чашелистиков обратно на красные оказался более сложной химической проблемой. Таким образом, однажды образованный комплекс Al ³⁺ -дельфинидин трудно разрушить внутри растения.

Процесс окраски
Новое исследование позволило разработать комплексную модель химического включения ионов алюминия (Al ³⁺ ) в гортензию, что приводит к посинению чашелистиков. Во-первых, растению требуется кислая почва, чтобы Al ³⁺ был как доступным, так и мобильным. В ответ на присутствие Al ³⁺ корни выделяют лимонную кислоту, что приводит к равновесию лимонная кислота-цитрат в почве ( a ). Последующее создание комплекса Al ³⁺ -цитрат позволяет включать детоксифицированный Al ³⁺ в корни и переносить его по всему кусту, включая чашелистики ( b ).При этом комплекс Al ³⁺ –цитрат перемещается в вакуоли клеток, где находится пигмент дельфинидин-3-глюкозид. Окраска происходит около верхней поверхности чашелистиков. В некотором смысле красный цвет является окраской пигмента по умолчанию из-за катиона флавилия дельфинидин-3-глюкозида. В клеточной среде чашелистика Al ³⁺ не только обменивает цитрат-ион на дельфинидин-3-глюкозид в своем комплексе, но также катализирует образование синего хиноидного основного аниона дельфинидин-3-глюкозида ( c ).Катион флавилия другого дельфинидин-3-глюкозида укладывается поверх этого комплекса и усиливает синюю окраску, тогда как Al ³⁺ закрепляет этот синий комплекс на фосфатных группах внутри вакуолей. Оттенки лавандового, пурпурного и пурпурного на чашелистиках имеют разные пропорции этих двух конечных элементов — красного и синего.

Иллюстрация Тома Данна.

На иллюстрации выше представлена ​​комплексная модель химического включения ионов алюминия в гортензию, что приводит к посинению чашелистиков.Легкость посинения чашелистиков гортензии зависит от относительных концентраций дельфинидин-3-глюкозида и Al ³⁺ , поскольку количество молекул Al ³⁺ должно превышать примерно в 3-10 раз количество молекул. молекулы пигмента. Таким образом, чем менее интенсивно окрашивание, тем меньше концентрация пигмента и тем меньше требуется Al ³⁺ для достижения молекулярного избытка. Кроме того, не все гортензии одинаковы по способности выделять лимонную кислоту и включать в растения Al ³⁺ .

Посмотрите на химию цветов гортензии в действии:

Биохимия гортензии открывает возможность разработки новых цветов, которые являются одновременно интересными научными экспериментами и потенциально красивым дополнением к саду. Генетика конкретного сорта гортензии контролирует количество дельфинидин-3-глюкозида в чашелистниках. Это содержание варьируется от нуля для белых сортов до более 700 мкг дельфинидин-3-глюкозида на грамм свежего чашелистика у наиболее ярко окрашенных пород, как показано на рисунке ниже.Концентрация пигмента указывает на интенсивность окраски, от пастельной до яркой, а не на красный или синий цвет.

Сорта гортензии, которые цветут на старой древесине или на прошлогоднем росте, подвержены утрате цветения на весь вегетационный период из-за холодной зимы или поздних заморозков, так как почки с прошлого года замерзают. Несколько новых сортов, в первую очередь популярные сорта Endless Summer, зацветают на новой древесине, росте текущего года, и будут цвести каждый год, независимо от погоды зимой или весной.Однако эти сорта обычно имеют более приглушенную окраску, чем другие сорта гортензии, по пока неясным причинам. Одним из направлений селекции и генной инженерии было создание похожих сортов с более яркой или более интенсивной окраской.

Добавление новых натуральных пигментов может дать цветы гортензии, которые флуоресцируют и ночью.

В качестве альтернативы мы попробовали химический подход для увеличения яркости цвета путем введения в растение ионов магния (Mg ²⁺ ), потому что другие исследователи показали, что такой подход осветляет цвет винограда, а также другие цветочные антоцианы. на основе цветения, хотя механизм остается неизвестным.Удивительно, но вместо того, чтобы усилить окраску чашелистиков гортензии, мы смогли получить чашелистики красного, белого и синего цветов одновременно ( см. Рисунок ниже, ) на некоторых сортах. Вопрос о том, почему и как это происходит, все еще остается открытым.

Но эти результаты вдохновили нас на вопрос, можно ли изменить химию гортензии для получения совершенно новых цветов. Гортензии не хватает пигмента, необходимого для образования желтых или оранжевых чашелистиков. Наша первоначальная стратегия производства этих цветов заключалась в замене Al ³⁺ каким-либо другим металлом, сначала с использованием растворов в лаборатории.Однако химический механизм, который мы обнаружили для посинения, показал, что такой подход может не работать, потому что алюминий на самом деле не влияет на синий цвет, а только действует как якорь для синей формы ядра дельфинидина. Поэтому мы не были удивлены, когда наши эксперименты с другими металлами, которые образовывали комплекс с дельфинидином, вызвали лишь незначительные различия в оттенках синего.

Но в другом случае случайности, во время попыток создать немного другой оттенок синего с помощью вливания иона молибдата (MoO ₄ ^2- ) через срезанные стебли красных цветков чашелистики не стали синими. вроде решения, но пожелтели.Пожелтение происходило по другому механизму, чем посинение, наблюдаемое не на верхней поверхности, а на более светлой нижней поверхности чашелистиков. Соответственно, мы изменили стратегию и начали с белого цветка гортензии, чтобы добиться желтого цвета. Мы предполагаем, что обычно бесцветный MoO ₄ ^2- связывается с теми же фосфатными группами, которые обычно связывают Al ³⁺ , создавая желтое фосфомолибдатное соединение, которое застревает на нижней поверхности чашелистиков по причинам, которые мы все еще пытаемся определить.

Подобно тому, как некоторые сорта гортензии более «голубые», чем другие, похоже, что способность чашелистиков к пожелтению также является функцией сорта. Такое пожелтение, как показано на рисунке выше, до сих пор было успешным только при вливании и опрыскивании срезанных стеблей. Введение иона молибдата в куст гортензии через почву оказалось токсичным для растения, но продолжаются долгосрочные эксперименты, в ходе которых гортензии подвергаются воздействию очень низких концентраций MoO ₄ ^2- в почве для создания жизнеспособного растения. с красивыми, сильно желтыми чашелистиками.

Еще одним результатом наших исследований является получение уникальных красно-синих рисунков на чашелистиках гортензии путем контролируемой диффузии алюминия через срезанные стебли и путем прямого распыления на цветы. В то время как введение Al ³⁺ через корни всегда приводило к относительно однородному распределению синего цвета в чашелистниках, быстрое проникновение алюминия в первоначально красные чашелистики быстро генерировало необычные и новые образцы красного и синего цветов.

Еще многое предстоит узнать о естественных изменениях цвета цветков гортензии.Ближе к концу вегетационного периода чашелистики некоторых растений переворачиваются и меняют цвет с синего на красный, хотя в них сохраняется то же содержание алюминия. Причина такого преобразования пока неизвестна. Возможное объяснение состоит в том, что действующий антоциан изменяет свой состав, возможно, с дельфинидин-3-глюкозида на цианидин-3-глюкозид, что требует гораздо большего избытка алюминия для стабилизации синего комплекса.

Последний пример нашего текущего исследования окраски гортензии касается цветков и листьев гортензии с дубовыми листьями, H.Ашхабад . Зеленые листья этой гортензии осенью становятся красными, так же как и цветение, от белого к красному, с возрастающей интенсивностью со временем. Такие соцветия и листья не становятся синими в присутствии Al ³⁺ , как для чашелистиков H. macrophylla , вероятно, опять же из-за различий в типах и уровнях антоцианов. Но мы надеемся, что благодаря дополнительным исследованиям мы сможем получить ярко-синие листья гортензии с дубовыми листьями цвета «смурф» в осенние месяцы. Мы представляем себе клумбы гортензий с синими листьями, чтобы дополнить осенний спектр красных и золотых цветов других кустарников и деревьев.

В будущем мы планируем исследовать использование совершенно новых натуральных пигментов, а не только других металлов, от различных цветов до чашелистиков гортензии. Возможно, мы сможем достичь этого результата с помощью спрея, чтобы локализовать желаемые изменения — такие, чтобы изменения были постоянными для выборочного цветения, не затрагивая соседние растения и цветы. Мы представляем себе не только изменение цвета, но и управление другими свойствами, такими как флуоресценция, чтобы можно было добиться цветения гортензии, которое светится и ночью.Например, мы изучаем перенос флуоресцентного пигмента бетаксантина с желтых цветков ночного цветения четырехчасового ( Mirabilis jalapa ) и портулака на цветы гортензии. Добавление определенных ионов металлов, таких как ионы редкоземельных элементов, к пигменту бетаксантина, кажется, позволяет точно настроить желаемый флуоресцентный оттенок.

Кажется, что когда дело доходит до цветов гортензии, всегда есть еще несколько химических загадок, которые ждут своего решения. А изучение окраски цветков гортензии показывает, что ионы металлов, а также pH играют ключевую роль в создании дизайнерских цветов для цветов.Хотя такая химическая обработка этих цветов в прошлом использовалась недостаточно, этот метод может представлять собой плодотворный подход для создания новых цветочных цветов в будущем.

• Дирр, Майкл А. 2004. Гортензия для американских садов. Портленд, Орегон: Timber Press.
• Шрайбер, Х. Д., К. М. Ларивьер и Р. П. Ходжес. 2012. Выращивание гортензии с желтыми цветками с помощью химических манипуляций. The Cut Flower Quarterly 24 (4): 18–20.
• Шрайбер, Х.Д., А. Х. Джонс, К. М. Ларивьер, К. М. Мэйхью и Дж. Б. Каин. 2011. Роль алюминия в изменении цвета от красного к синему у Hydrangea macrophylla sepals. BioMetals 24: 1005–1015.
• • Шрайбер, Х. Д., А. М. Свинк и Т. Д. Годси. 2010. Химический механизм комплексообразования Al ³⁺ с дельфинидином: модель воронения чашелистиков гортензии. Журнал неорганической биохимии 104: 732–739.
  • Шрайбер, Х.Д., С. Э. Уэйд, К. М. Мэйхью и Дж. А. Кобб. 2011. Характеристика сортов Hydrangea macrophylla по содержанию антоцианов в их чашелистиках. Журнал экологического садоводства 29: 131–136.

Как изменить цвет цветка гортензии

Гортензии — прекрасные исполнители в саду. Более того, они представляют собой кольцо настроения растений, способное менять цвет в зависимости от почвенных условий.Здесь мы расскажем, как изменить цвет цветов, если вы хотите, чтобы в вашем саду была другая палитра.

В отличие от большинства цветов гортензии с кружевной шляпкой и шваброй ( H. macrophyllas ) могут менять окраску. Садовники восемнадцатого века первыми заметили это и экспериментировали, закапывая ржавые гвозди, разливая чай или даже произнося заклинания вокруг своих растений.

Но именно pH почвы определяет цвет цветов, в частности, поглощают ли гортензии алюминий из почвы.Если цветки розовые, растение получает алюминий. Если они синие, это не так. Вы можете контролировать цвет, изменяя pH.

Начните с использования приобретенного набора для анализа почвы, чтобы определить свой pH. Вы также можете отправить образец почвы во многие окружные службы поддержки для тестирования; Обратитесь в местный офис, чтобы узнать, предлагают ли они эту услугу.

Обычно кислая почва с pH ниже 6.0 дает синие или бледно-голубые цветки гортензии. Щелочная почва с pH выше 7,0 способствует появлению розовых и красных оттенков. При pH от 6 до 7 соцветия становятся пурпурными или голубовато-розовыми.

Чтобы снизить pH, добавьте в почву садовую серу или сульфат алюминия. Чтобы поднять pH, используйте молотую известь. Следуйте инструкциям на продукте, который вы используете, и повторно протестируйте почву, чтобы убедиться, что pH находится в желаемом диапазоне.

Возможно, вам придется повторно нанести серу или известь для сада несколько раз, и это может занять несколько месяцев.Не огорчайтесь, если цвет останется прежним. Некоторые варианты выбора не меняются, и белые гортензии, как правило, остаются белыми.

И не удивляйтесь, если гортензия, которую вы купили в горшке, обернутом фольгой, изменит цвет, когда вы посадите ее на улице. Помните: pH почвы определяет цвет цветения.

Как изменить цвет гортензии

Крупнолистные гортензии меняют цвет!

Некоторые крупнолистные гортензии ( Hydrangea macrophylla ) обладают уникальной способностью изменять цвет цветов с розового на синий и наоборот.Это изменение является ответом на количество алюминия в почве, которое растение может использовать. В кислых почвах алюминий легко доступен, и корни гортензии могут поглощать этот минерал. Но в щелочных почвах растениям не удается всасывать элемент в свои корни. Если вы когда-нибудь сажали красивую голубую гортензию, а в следующем году она зацвела розовым цветом, то это потому, что ваша почва слишком щелочная.

Изменяя pH почвы, вы можете управлять цветом крупнолистной гортензии, но только если она изначально была розовой или синей.Белые гортензии всегда будут белыми.

Пройти тест почвы

Независимо от того, выращиваете ли вы в контейнере или в земле, пройдите профессиональный тест почвы, чтобы точно определить, является ли ваша почва или почвенная смесь кислой или щелочной. Хотя это не так точно, как профессиональный тест (и вы можете не получить уровни N-P-K), вы можете купить домашний тестовый набор или pH-метр в садовом центре, чтобы получить показания pH. Затем вы можете правильно изменить почву, чтобы изменить цвет вашей крупнолистной гортензии.

Как пройти профессиональный тест почвы

Ваш местный окружной офис или местные университеты могут направить вас в лабораторию, где вы можете отправить образец почвы для проведения точного анализа. Или посетите этот сайт, чтобы найти список лабораторий, которые проводят испытания почвы: Североамериканская программа проверки квалификации (NAPT)

Вам также может понравиться:
Как проверить pH вашей почвы
Шесть органических продуктов для использования в вашем саду
Найдите правильную крупнолистную гортензию для своего сада
Как ухаживать за крупнолистной гортензией

Как изменить цвет крупнолистной гортензии

После того, как вы выясните pH почвы, вот способы сделать цветы крупнолистной гортензии розовыми или синими.

Для того, чтобы крупнолистная гортензия зацвела в розовый цвет, идеально подходит pH от 6,0 до 6,2. Попробуйте один из следующих способов:

• Используйте коммерческий продукт, чтобы изменить цвет, например Color Me Pink ™, в соответствии с указаниями на упаковке.
  
• Осенью или ранней весной насыпьте доломитовый известняк вокруг растения из расчета 1 стакан на 10 квадратных футов и полейте.
  
• Добавляйте 1 чайную ложку гашеной извести в галлон воды один раз в месяц, начиная с ранней весны.
  
• Удобряйте удобрениями с высоким содержанием азота и фосфора, например, 25-10-10, для подавления поглощения алюминия. Дополнительный азот поможет бороться с хлорозом железа, который может произойти, если ваш pH поднимется выше 6,4.
  

Для того, чтобы крупнолистная гортензия зацвела синей, лучше всего подходит pH от 5,2 до 5,5. Попробуйте один из следующих способов:

• Используйте коммерческий продукт, чтобы изменить цвет, например Color Me Blue ™, в соответствии с указаниями на упаковке.
  
• Добавьте 1 чайную ложку сульфата алюминия в галлон воды и поливайте растение один раз в месяц, начиная с ранней весны.Перед обработкой убедитесь, что гортензии гидратированы, потому что избыток алюминия, который быстро усваивается, может сжечь растения.
  
• Добавьте в почву органические вещества, такие как компост, измельченные дубовые листья, торфяной мох и кофейную гущу, чтобы снизить уровень pH. Это медленное действие, но это полезно делать ежегодно, чтобы поддерживать низкий уровень pH вокруг вашей гортензии.
  
• Удобряйте удобрениями с высоким содержанием калия и низким содержанием фосфатов, например 25-5-30. Калий поможет увеличить усвоение алюминия. Использование сульфата аммония в качестве источника азота в удобрении также поможет поддерживать низкий уровень pH.
  

А что, если моя гортензия пурпурная?

Нейтральный pH между кислотным и щелочным приведет к окраске где-то посередине. Ближе к щелочному цвету цветы могут иметь розовый цвет, что дает вам бледно-лиловый оттенок. Более кислый, и цвет будет более фиолетовым с более синими тонами. И они могут немного измениться с возрастом от сине-пурпурного до бледно-розового.

Иногда у гортензии на нейтральной почве смешиваются все цвета, как будто она не может решить, какой цвет ей быть.Если вы тоже не можете решить и не хотите влиять на pH почвы, попробуйте LA Dreamin ‘ ^® , сорт гортензии, который дает разные оттенки розового, лавандового и синего цветов одновременно без внесения поправок в почву. . Он вырастает до 5 футов в высоту и ширину в зонах USDA с 5 по 10.

Вам также может понравиться:
Бордюр с четырехсезонной гортензией
Сад розовой гортензии
Легкие цветы для выращивания
Разноцветный бордюр на заднем дворе

Выращивайте гортензии в контейнере, чтобы легче менять цвет цветков

Повышение или понижение pH требует времени, чтобы добавки повлияли на почву, и обычно не является постоянным, поэтому вы должны поддерживать желаемый pH каждый год, чтобы цветы сохранили желаемый цвет.Вот почему выращивание в контейнере — простое решение. Большинство почвенных смесей не содержат почвы и не содержат естественного алюминия, который есть в почве, поэтому вы можете изменить pH в соответствии с потребностями вашего растения.

Советы по изменению цвета гортензии:

• Гортензии с более интенсивным цветом будут более интенсивными после смены цвета. Другими словами, если ваша гортензия была темно-розовой, она будет более темно-синей.
  
• Пастельные цвета изменятся на сравнительно бледные, и вы не сможете сделать их темнее. Не добавляйте больше поправок, чтобы получить более темный цвет — это не поможет и может вызвать проблемы в вашей почве. Используйте поправки в соответствии с инструкциями на упаковке.
  
• Белые крупнолистные гортензии никогда не меняют цвет, независимо от типа почвы, хотя некоторые из них становятся розовыми или даже красными по мере старения цветов.
  
• Красные гортензии выводятся так, чтобы получить глубокий темный оттенок почти красно-розового (на самом деле не настоящий красный), поэтому выращивайте их в щелочной почве, чтобы получить лучший цвет.
  
• Изменение pH почвы — медленный процесс, и его необходимо поддерживать в течение всего вегетационного периода, чтобы ваша гортензия оставалась желаемого цвета.
  

цветов гортензии | Сделай сам

Ботанические названия: французская или крупнолистная гортензия ( Hydrangea macrophylla )

Повеселитесь в своем пейзаже, играя с цветами гортензии. У этих почти волшебных кустов есть цветы, которые могут менять оттенок. Смена цвета гортензии не требует настоящего фокус-покуса; Все дело в pH почвы и содержании алюминия. Чтобы изменить цвет гортензии, вы имеете дело с почвенными добавками, что несложно.Не знаете, как сделать гортензии синими? Хотите попробовать свои силы в смене цветов гортензий? Попробуйте некоторые из этих техник.

Прежде чем вы начнете пытаться добиться успеха с изменением цвета гортензии, полезно понять, какие гортензии меняют цвета. Обратите внимание на разновидности французской гортензии или крупнолистной гортензии. Это большая группа гортензий, которые попадают под ботаническое название Hydrangea macrophylla. Цветки раскрываются в широком диапазоне цветов, включая белый, розовый, фиолетовый и синий.

В этой группе, в которую входят гортензии швабра и кружево, цвета цветов меняются в зависимости от pH почвы. Цвет цветка зависит не от pH. Вместо этого pH влияет на то, сколько алюминия доступно растениям. Когда корни гортензии впитывают алюминий из почвы, это проявляется в голубых тонах цветочных лепестков.

Оказывается, низкий pH почвы или кислая почва делает алюминий доступным для гортензий. Растения поглощают этот алюминий, и цветы меняют оттенки от розового до синего или лавандового, в зависимости от фактического pH почвы.В почве с высоким pH или щелочной почве алюминий связан и недоступен для корней растений. В этом случае цветки гортензии становятся розовыми. Изменение цвета гортензии в зависимости от pH почвы не влияет на белые гортензии.

Чтобы добиться розовых оттенков на ваших гортензиях, вам нужно связать алюминий в почве, повысив pH. Для этого несколько раз в год добавляйте гранулы извести. Вы стремитесь к pH почвы от 6,0 до 6,2. Если pH почвы становится слишком высоким (выше 6,4), листья становятся желтыми, потому что железо становится недоступным для растений.

Вы также можете использовать удобрения с высоким содержанием фосфора (центральное число). С химической точки зрения фосфор помогает предотвратить всасывание алюминия корнями растений. В некоторых регионах естественная почва кислая или с высоким содержанием алюминия, и большинство гортензий в этой области имеют цвет от синего до пурпурного. Когда это происходит, самый простой способ получить розовые гортензии — это выращивать их в горшках, где вы можете создать и поддерживать определенный pH почвы.

Понять, как сделать гортензии синими, несложно.В этом случае вы хотите снизить pH почвы. Обычно это делается путем добавления сульфата алюминия или просто серы. Алюминий может обжечь растения, поэтому, если вы добавляете сульфат алюминия, внимательно следуйте инструкциям. Посыпьте почву и воду гранулами садовой серы. Некоторое количество серы продается специально в качестве добавки к гортензии.

Если вы меняете цвет гортензии с синего на розовый или наоборот, продолжайте обработку, чтобы поддерживать уровень pH почвы. В этом секрет того, как сохранить гортензии голубыми или розовыми.Также проверьте pH вашей воды. Если вы пытаетесь сделать почву кислой, а вода щелочная, независимо от того, сколько серы вы добавляете в почву, каждый раз, когда вы поливаете, вы будете возвращать почву к более высокому уровню pH, что дает более розовые цветы.

Факты о цветке гортензии

В крупнолистных гортензиях ( Hydrangea macrophylla ) так много всего, что можно полюбить, и одной из лучших причин является их уникальная способность изменять цвет своих цветов в зависимости от почвы, в которой они растут.Немногие другие растения демонстрируют эту невероятную хамелеоноподобную характеристику, поэтому выращивание того, что уже является красивым, вневременным цветущим кустарником, становится еще более приятным. К сожалению, эта черта также привела к большой путанице в отношении того, каким цветом будет цвести крупнолистная гортензия и как этим цветом можно управлять. Давайте установим рекорд прямо сейчас!

Какие цвета возможны?

Вы найдете крупнолистные гортензии розового, красного, синего и пурпурного, а также белого цветов.Белые сорта цветут белыми на всех почвах — они никогда не меняют цвет. Точно так же красные сорта (которые на самом деле очень темно-розовые, а не ярко-красные) обычно сохраняют этот цвет на всех почвах. Однако розовые, синие и пурпурные варианты могут различаться по цвету, оттенку и интенсивности в зависимости от почвенных условий.

Что вызывает изменение цвета цветов?

Большинство людей считают, что гортензии цветут синим на кислых почвах и розовыми на нейтральных или щелочных почвах.Однако pH почвы — лишь один из небольших факторов изменения цвета; на самом деле существуют три условия, которые должны выполняться, чтобы гортензия зацвела синим цветом:

1. Почва должна содержать алюминий;
2. Алюминий, содержащийся в почве, должен быть доступен растению для всасывания корнями;
3. Сорт должен быть синим.

Давайте подробнее рассмотрим каждый из них, начиная с алюминия. Алюминий — металл, встречающийся в природе во многих почвах, фактически, это самый распространенный металл в земной коре.Хотя почти все почвы содержат немного алюминия, его не обязательно много во всех областях или типах почв. Алюминий образует прочную химическую связь с частицами почвы в нейтральных или щелочных почвах (pH примерно 7,0-8,5 +), но в кислых почвах (6,9 или ниже) он свободно усваивается и метаболизируется растениями. Вот почему так широко распространено мнение, что кислотность — это ключ к синим цветам. Однако, поскольку присутствие алюминия является основным фактором изменения цвета, и не все почвы одинаково богаты алюминием, кислой почвы недостаточно.

Эту третью квалификацию, которая в первую очередь способна стать синей, часто упускают из виду. Это врожденный генетический компонент: хотя цветущие розовые гортензии могут иметь способность менять цвет, это не обязательно означает, что они могут полностью превратиться в голубой. Некоторые из них станут более нежно-бледно-лиловыми, некоторые — светло-голубыми. Когда в названии гортензии есть слово «синий», например Let’s Dance Blue Jangles или старомодный «Nikko Blue», это просто означает, что может стать синим, а — не обязательно, что будет синим, так как алюминий содержание и pH варьируются от сада к саду.

А что насчет фиолетового?

Фиолетовый цвет крупнолистных гортензий часто понимают неправильно. Лучшие и наиболее устойчивые пурпурные гортензии имеют генетическую природу — другими словами, они изначально фиолетовые в кислых почвах, содержащих алюминий, и никогда не станут синими. Некоторые сорта могут демонстрировать некоторые пурпурные цветы в течение одного или двух сезонов, но это обычно отражает условия, которые присутствовали в почве, когда эти цветочные почки развивались, и, поскольку алюминий полностью метаболизируется, цветы станут синими в следующем сезоне.

Как изменить цвет гортензии

Гортензии с их большими, красивыми и стойкими цветочными головками прекрасно подходят для летнего сада.

Великолепные пейзажи или срезанные цветы, смелые соцветия крупнолистных разновидностей выделяются яркими оттенками синего, зеленого, лилового, розового, пурпурного, красного и белого.

И некоторые из них обладают, казалось бы, волшебной способностью изменять цвет своих цветов.От голубого до лилового или розового и наоборот, их хамелеоноподобные переходы уникальны для цветочного сада.

Мы связываемся с поставщиками, чтобы помочь вам найти соответствующие продукты. Если вы покупаете по одной из наших ссылок , мы можем заработать комиссию .

Но это не магия, это просто старая добрая фундаментальная наука. Потому что изменение цвета зависит от вида, который вы выращиваете, и химического состава почвы, а не от фокус-покуса!

Имейте в виду, что изменение оттенка происходит не сразу.Может пройти несколько недель или даже месяцев, прежде чем вы увидите желаемый эффект, поэтому небольшое предварительное планирование (и немного терпения) принесут большие дивиденды в сочных новых цветочных оттенках!

Присоединяйтесь к нам, чтобы узнать все о том, как изменить цвет гортензии. Вот что я расскажу:

Основы гортензии

Гортензия — это род семейства гортензионных, насчитывающий около 80 видов цветущих кустарников и виноградных лоз.

Но только двое из них отличаются способностью изменять цвет в домашнем саду:

H.macrophylla , популярные виды крупнолистных, в особенности сорта кружевной и тупоголовой.